1998 Fiscal Year Annual Research Report
時間分解型スリットレーザ蛍光生体顕微鏡による組織内酸素分圧分布計測システムの開発
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09555120
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| Research Institution | THE UNIVERSITY OF TOKYO |
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Principal Investigator |
柴田 政廣 東京大学, 大学院・医学系研究科, 講師 (60158954)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
塩 育 (株)ニコンエンジニアリング, 研究開発部, 部長(研究職)
神谷 瞭 東京大学, 大学院・医学系研究科, 教授 (50014072)
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| Keywords | 組織酸素分圧 / 生体顕微鏡 / レーザー / 微小循環 / Pdポルフィリン / 骨格筋 |
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| Research Abstract |
リン光寿命計測用の時間分解型レーザー生体顕微鏡を開発し、骨格筋を対象に細動静脈を含め微小循環領域での酸素分圧分布の局所計測を試みた。微小循環の観察および酸素分圧計測はウレタン腹腔内投与麻酔下ラットのcremaster筋を対象とした。酸素感受性リン光プローブにはPdポルフィリンを用い、頚静脈より20mg/kg体重で注入後、生体顕微鏡下において計測を行った。今回開発した時間分解型生体顕微鏡は、通常観察用の透過型照明とリン光寿命計測用の発振波長535nmのN_2/dyeパルスレーザーを光源とする落射型照明の2方式を持つもので、x20長作動距離型対物レンズ使用時でレーザー照射計測径は10μmが得られた。酸素分圧の定量化はパルスレーザー励起によるPdポルフィリンのリン光の消光過程を生体顕微鏡下で測定し、Stern-Volmerの関係式から求める。リン光測光には光電子増倍管を用い、20Hzのパルス励起に同期して時間分解能3μsで連続計測が可能である。安静時の細動脈酸素分圧は、分岐前の1次レベルでは約70mmHgと高値を示したが、分岐後の2次レベルでは約55mmHgに、また2回分岐後の3次レベルでは約45mmHgと分岐を重ねるに従い低下した。一方、細静脈酸素分圧は、分岐のレベルに係わらず約30mmHgの値を保っていた。また細動脈壁に近接した組織酸素分圧は、全ての分岐レベルで細動脈酸素分圧より15-20mmHgの低下が見られた。これらの細動脈内外および上下流における比較的大きな酸素分圧低下の存在は、血管内皮あるいは平滑筋における酸素消費率の高さを示唆するものである。
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[Publications] M.Shibata,S.Ichioka,A.Kamiya: "Dual-beam laser illuminator of fluorescence microscope for in vivo microcirculation studies." Med.& Biol.Eng.& Comput.37(in press). (1999)
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[Publications] M.Shibata,A.Kamiya: "A phosphorescence measurement of tissue oxygen distribution in the rat cremaster muscle." Proc.Eur.Microcirc.177-182 (1998)
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[Publications] S.Ichioka,M.Shibata,K.Kosaki,Y.Sato,K.Harii,A.Kamiya: "In vivo measurement of morphometric hemodynamic changes in the microcirculation during angiogenesis under chronic α1-adrenergic blocker treatment." Microvasc.Res.55. 165-174 (1998)
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[Publications] T.Takahashi,M.Shibata,A.Kamiya: "Mechanism of macromolecule concentration in collecting lymphatics in rat mesentery." Microvasc.Res.54. 193-205 (1997)
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[Publications] N.Satake,M.Shibata,S.Shibata: "Endothelium- and cytochrome P-450-dependent relaxation induced by isoproterenol in rat aortic rings." Eur.J.Pharmacol.319. 37-41 (1997)
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[Publications] N.Satake,M.Shibata,S.Shibata: "The involvement of K_<Ca>,K_<ATP> and K_ν channels in vasorelaxing responses to acetylcholine in rat aortic rings." Gen.Pharmacol.28. 453-457 (1997)
